JP6506521B2 - Imprint method, imprint apparatus, and method of manufacturing article - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint method, an imprint apparatus, and a method of manufacturing an article.
基板上に供給されたインプリント材をモールドを用いて成形するインプリント装置が、半導体デバイスや磁気記憶媒体などの量産用リソグラフィ装置の1つとして注目されている。インプリント装置では、モールド上のパターン領域と基板上のショット領域とを高精度に重ね合わせることが求められている。特許文献1には、モールドに力を加えてパターン領域を変形させることと、基板を加熱してショット領域を変形させることとを併用することによって、パターン領域とショット領域とを高精度に重ね合わせる方法が提案されている。
An imprint apparatus that molds an imprint material supplied on a substrate using a mold is attracting attention as one of mass production lithography apparatuses such as semiconductor devices and magnetic storage media. In the imprint apparatus, it is required to superimpose the pattern area on the mold and the shot area on the substrate with high accuracy. In
インプリント装置では、例えば、パターン領域の形状やショット領域の形状を示す情報に基づいてそれらの変形を行った後、パターン領域のマークおよびショット領域のマークの位置の検出結果に基づいてパターン領域とショット領域との重ね合わせを行う。このようなインプリント装置では、パターン領域およびショット領域の変形を行ったときに、当該変形によるパターン領域のマークの位置の移動量とショット領域のマークの位置の移動量とが互いに異なる場合がある。この場合において、それらの移動量を考慮せずに、パターン領域のマークとショット領域のマークとが一致するように重ね合わせを行ってしまうと、パターン領域とショット領域とを高精度に重ね合わせることが困難になりうる。 In the imprint apparatus, for example, after performing the deformation based on the information indicating the shape of the pattern area and the shape of the shot area, the pattern area and the pattern area are detected based on the detection results of the marks of the pattern area Overlay with the shot area. In such an imprint apparatus, when the pattern area and the shot area are deformed, the movement amount of the mark position in the pattern area due to the deformation may be different from the movement amount of the mark position in the shot area. . In this case, if superposition is performed so that the marks in the pattern area and the marks in the shot area coincide with each other without considering the amount of movement, the pattern area and the shot area are superimposed with high accuracy. Can be difficult.
そこで、本発明は、モールド上のパターン領域と基板上のショット領域とを高精度に重ね合わせるために有利な技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an advantageous technique for overlaying a pattern area on a mold and a shot area on a substrate with high accuracy.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント方法は、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板のショット領域上にインプリント材のパターンを形成するインプリント方法であって、前記パターン領域および前記ショット領域の形状を示す情報に基づいて、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記パターン領域および前記ショット領域の少なくともいずれかの領域の変形を行う変形工程と、前記変形工程において前記変形がなされた状態で前記パターン領域と前記ショット領域とを重ね合わせた場合に生じる、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの位置ずれを推定する推定工程と、前記変形工程において前記変形がなされた状態で、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの相対位置の検出結果および前記推定工程で推定された前記位置ずれに基づいて、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの間に前記位置ずれが生じるように、前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを行う位置合わせ工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imprint method according to one aspect of the present invention is an imprint that forms a pattern of an imprint material on a shot area of a substrate using a mold having a pattern area on which a pattern is formed. A method, wherein at least one of the pattern area and the shot area is made such that the shape of the pattern area and the shape of the shot area approach each other based on information indicating the shapes of the pattern area and the shot area. And a step of deforming the area of the pattern area, and the mark of the pattern area and the mark of the shot area which are produced when the pattern area and the shot area are superimposed in a state in which the deformation process is performed in the deformation process . an estimation step of estimating a positional deviation, a state where the deformation in the deformation step is made , Based on the detection result and the estimated in estimating step that said positional deviation of the relative position between the mark of the mark of the pattern area shot area, the between the marks of the mark and the shot area of the pattern region as positional deviation occurs, characterized in that it comprises a, an alignment step for aligning said pattern region and the shot region.
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects or other aspects of the present invention will be made clear by the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、例えば、モールド上のパターン領域と基板上のショット領域とを高精度に重ね合わせるために有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, for example, an advantageous technique can be provided for highly accurately superposing the pattern area on the mold and the shot area on the substrate.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same members or elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態のインプリント装置1について、図1を参照しながら説明する。インプリント装置1は、半導体デバイスなどの製造に使用され、パターンが形成されたパターン領域を有するモールド7を用いて基板上のインプリント材14を成形するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置1は、モールド7と基板上のインプリント材14(樹脂)とを接触させた状態でインプリント材14を硬化させる。そして、インプリント装置1は、モールド7と基板11との間隔を広げ、硬化したインプリント材14からモールド7を剥離(離型)することにより、インプリント材14で構成されたパターンを基板上に形成することができる。インプリント材を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第1実施形態では、光硬化法を採用した例について説明する。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂を基板上に供給し、モールドとインプリント材とを接触させた状態でインプリント材に紫外線を照射することにより当該インプリント材を硬化させる方法である。
First Embodiment
An
[装置構成について]
図1は、第1実施形態のインプリント装置1を示す図である。インプリント装置1は、例えば、モールド7を保持するモールド保持部3と、基板11を保持する基板ステージ4と、照射部2と、検出部22と、供給部5とを含みうる。モールド保持部3は、ベース定盤24により支柱26を介して支持されたブリッジ定盤25に固定されており、基板ステージ4は、ベース定盤24に固定されている。また、インプリント装置1には、CPUやメモリを有し、インプリント処理を制御する(インプリント装置1の各部を制御する)制御部6が含まれる。インプリント処理は、制御部6のメモリに格納されているプログラムを実行することで実施される。
[About device configuration]
FIG. 1 is a view showing an
モールド7は、通常、石英など紫外線を通過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域(パターン領域7a)には、基板11上のインプリント材14を成形するための凹凸のパターンが形成されている。また、基板11は、例えば、単結晶シリコン基板やSOI(Silicon on Insulator)基板などが用いられる。基板11の上面(被処理面)には、供給部5によってインプリント材14(紫外線硬化樹脂)が供給される。
The
モールド保持部3は、例えば真空吸着力や静電力などの保持力によりモールド7を保持するモールドチャック15と、モールドチャック15をZ方向に駆動するモールド駆動部16とを含む。モールドチャック15およびモールド駆動部16は、それぞれの中心部(内側)に開口領域17を有しており、照射部2から射出された光がモールド7を通過して基板11に照射されるように構成されている。ここで、モールド上のパターン領域7aは、例えば矩形形状を有するが、製造誤差や熱変形などにより、例えば倍率成分や台形成分などの変形成分を有する場合がある。そのため、モールド保持部3は、パターン領域7aが変形するようにモールド7の側面における複数の箇所に力を加える加圧部18を備えている。このように加圧部18によってモールド7の側面における複数の箇所に力を加えることで、パターン領域7aにおける変形成分を補正し、モールド7のパターン領域7aを所望の形状にすることができる。加圧部18は、例えばピエゾ素子などのアクチュエータを複数含みうる。
The
モールド駆動部16は、例えば、リニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、モールド7と基板上のインプリント材14とを接触させたり剥離させたりするようにモールドチャック15(モールド7)をZ方向に駆動する。モールド駆動部16は、モールド7と基板上のインプリント材14とを接触させる際には高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、モールド駆動部16は、Z方向の駆動だけではなく、XY方向およびθ方向(Z軸周りの回転方向)にモールド7の位置を調整する位置調整機能や、モールド7の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。ここで、第1実施形態のインプリント装置1では、モールド7と基板11との間の距離を変える動作はモールド駆動部16で行っているが、基板ステージ4のステージ駆動部20で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。
The
基板ステージ4は、基板保持部19とステージ駆動部20とを含み、基板11をX方向およびY方向に駆動する。基板保持部19は、例えば、真空吸着力や静電力などの保持力によって基板11を保持する。ステージ駆動部20は、基板保持部19を機械的に保持するとともに、基板保持部19(基板11)をX方向およびY方向に駆動する。ステージ駆動部20は、例えば、リニアモータなどが用いられ、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、ステージ駆動部20は、基板11をZ方向に駆動する駆動機能や、基板11をθ方向に回転駆動して基板11の位置を調整する位置調整機能、基板11の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。
The substrate stage 4 includes a
また、基板ステージ4の位置は、位置計測部40によって計測される。位置計測部40は、例えば、レーザ干渉計やエンコーダなどを含み、基板ステージ4の位置を計測する。ここでは、位置計測部40がレーザ干渉計を含む例について説明する。レーザ干渉計は、レーザ光を基板ステージ4(例えば基板チャック19)の側面に供えられた反射板に向けて照射し、反射板で反射されたレーザ光によって基板ステージ4の基準位置からの変位を検出する。これにより、位置計測部40は、レーザ干渉計によって検出された変位に基づいて基板ステージ4の現在位置を計測することができる。
Further, the position of the substrate stage 4 is measured by the
検出部22は、パターン領域7aに設けられたマーク(アライメントマーク)およびショット領域12に設けられたマーク(アライメントマーク)の位置を検出する。パターン領域7aとショット領域12とを高精度に重ね合わせるには、パターン領域7aおよびショット領域12にそれぞれ設けられたマークをできるだけ多く検出することが好ましい。そのため、インプリント装置1においてスループットを低下させないように多数のマークを同時に検出するためには、パターン領域7aおよびショット領域12に設けられたマークを検出する多数の検出部22を設ける必要がある。しかしながら、インプリント装置1に多数の検出部22を設けてしまうと装置構成が複雑化するとともに装置コストも増加しうることとなる。そのため、インプリント装置1では、パターン領域7aおよびショット領域12にそれぞれ設けられた複数のマークのうち幾つかのマークだけを同時に検出することができるような数(第2の数)の検出部22が設けられている。第1実施形態では、例えば、パターン領域7aの四隅およびショット領域12の四隅にそれぞれ設けられたマークを同時に検出することができるように、4つの検出部22がインプリント装置1に設けられている。
The
ここで、基板上のショット領域12は、例えば矩形形状を有するが、一連の半導体デバイスの製造工程などの影響により、例えば倍率成分や台形成分などの変形成分を有する場合がある。この場合、モールド上のパターン領域7aと基板上のショット領域12とを高精度に重ね合わせるためには、加圧部18によってパターン領域7aを変形することに加えて、ショット領域12も変形させることが好ましい。そのため、第1実施形態のインプリント装置1は、後述するように、基板11を加熱することによってショット領域12を変形させる加熱部50を含みうる。つまり、第1実施形態では、加圧部18および加熱部50の少なくともいずれかが、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域を変形させる変形部として用いられうる。
Here, the
照射部2は、基板上のインプリント材14に光を照射することにより当該インプリント材14を硬化させる硬化部9と、基板11に光を照射することによりショット領域12を変形させる加熱部50とを含みうる。また、照射部2は、硬化部9から射出された光と加熱部50から射出された光とを基板上に導く光学部材10とを含みうる。第1実施形態のインプリント装置1では、図1に示すように、硬化部9と加熱部50とが1つのユニットとして構成されているが、それに限られるものではなく、別々のユニットとして構成されてもよい。硬化部9は、基板上のインプリント材14を硬化させる光(紫外線)を射出する光源と、当該光源から射出された光をインプリント処理において適切な光に整形する光学系とを含みうる。また、加熱部50は、基板上に供給されたインプリント材14を硬化させず、かつ基板11の加熱に適した特定の波長を有する光を射出する光源と、当該光源から射出された光の強度を調整するための光調整器とを含みうる。加熱部50の光調整器は、ショット領域12における温度分布が所望の温度分布になるように、基板11に照射される光の強度を調整する。加熱部50の光調整器としては、例えば、液晶装置やデジタル・ミラー・デバイス(DMD)などが採用されうる。
The
[インプリント処理について]
次に、第1実施形態のインプリント装置1におけるインプリント処理について説明する。制御部6は、モールド7のパターンを転写すべき基板上のショット領域12が供給部5の下に配置されるように基板ステージ4を制御する。ショット領域12が供給部5の下に配置されると、制御部6は、ショット領域12にインプリント材14を供給するように供給部5を制御する。そして、制御部6は、ショット領域12にインプリント材14が供給された後、モールド上のパターン領域7aの下にショット領域12が配置されるように基板ステージ4を制御する。制御部6は、モールド上のパターン領域7aの下にショット領域12が配置されると、モールド7を−Z方向に駆動させるようにモールド駆動部16を制御し、モールド7と基板上のインプリント材14とを接触させる(押型工程)。そして、制御部6は、モールド7と基板上のインプリント材14とを接触させた状態で所定の時間を経過させる。これにより、基板上のインプリント材14をモールド7のパターンの隅々まで充填することができる。
[About imprint processing]
Next, an imprint process in the
制御部6は、モールド7と基板上のインプリント材14とを接触させた状態において、モールド7のパターン領域7aとショット領域12とのXY方向におけるアライメントを行う。アライメントは、パターン領域7aの形状とショット領域12の形状とが互いに近づくようにパターン領域やショット領域の変形を行う「変形工程」と、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせを行う「重ね合わせ工程」とを含みうる。パターン領域7aとショット領域12とのアライメントの詳細については後述する。制御部6は、パターン領域7aとショット領域12とのアライメントを行った後、基板上のインプリント材14にモールド7を介して光(紫外線)を照射するように硬化部9を制御する。そして、制御部6は、モールド7を+Z方向に駆動させるようにモールド駆動部16を制御し、光の照射によって硬化した基板上のインプリント材14からモールド7を剥離する(剥離工程)。これにより、基板上のインプリント材14をモールド7を用いて成形し、インプリント材14で構成されたパターンを基板上に形成することができる。このようなインプリント処理は、基板上における複数のショット領域12の各々について行われる。
The control unit 6 aligns the
[アライメントについて]
次に、第1実施形態のインプリント装置1におけるアライメントについて説明する。インプリント装置1では、例えば、事前に取得されたパターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域の形状を示す情報に基づいて、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域の変形が行われる。このように当該情報に基づいてパターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域の変形を行うと、パターン領域7aとショット領域12との間で相対的な位置ずれが生じていることがある。そのため、第1実施形態のインプリント装置1におけるアライメントでは、当該情報に基づいてパターン領域7aおよびショット領域の少なくともいずれかの領域の変形を行う「変形工程」に加えて、「重ね合わせ工程」が行われる。重ね合わせ工程では、変形工程においてパターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域の変形がなされた状態で、各検出部22による検出結果に基づいて、パターン領域7aとショット領域12との相対的な位置および形状が補正される。
[About alignment]
Next, alignment in the
変形工程は、パターン領域7aやショット領域12に含まれる弓型成分や樽型成分などの高次の成分が補正されるように、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域を変形させる工程のことである。そのため、変形工程は、パターン領域7aおよびショット領域12にそれぞれ設けられた複数のマークのうちできるだけ多くのマークを検出することによって得られた当該情報に基づいて行われることが好ましい。第1実施形態において当該情報は、パターン領域7aおよびショット領域12にそれぞれ設けられた複数のマークのうち第1の数(例えば9個)のマークを検出することによって得られる。
The deformation step deforms at least one of the
一方で、重ね合わせ工程は、各検出部22による検出結果に基づいて、パターン領域7aとショット領域12とのシフト補正や倍率補正などの低次の成分が補正されるように、それらの重ね合わせを行う工程のことである。そして、当該重ね合わせ工程は、変形工程においてパターン領域7aおよびショット領域12の変形がなされた状態で行われうる。つまり、重ね合わせ工程は、低次の成分を補正するだけであるため、変形工程で用いられる情報を得るために検出されるマークの数より少ない数のマークを用いて行われうる。第1実施形態では、重ね合わせ工程において、矩形形状を有するパターン領域の四隅および矩形形状を有するショット領域の四隅にそれぞれ配置された、第1の数より少ない第2の数(4つ)のマークが4つの検出部22によって検出される。このように、重ね合わせ工程では低次の成分を補正するだけであるため、検出部22の数を低減し、装置構成の複雑化や、スループットの低下を抑制することができる。
On the other hand, in the superposition step, low-order components such as shift correction and magnification correction of the
以下に、第1実施形態のインプリント装置1におけるアライメントについて、図2を参照しながら説明する。図2は、第1実施形態のインプリント装置1におけるアライメントの流れを示すフローチャートである。
The alignment in the
S101では、制御部6は、モールド上のパターン領域7aおよび基板上のショット領域12の少なくともいずれかの領域の形状を示す情報(以下、形状情報)を取得する。形状情報を得るためには、上述したように、パターン領域7aおよびショット領域12に設けられた複数のマークのうち第1の数(9個)のマークを検出する必要がある。しかしながら、第1実施形態のインプリント装置1では、装置構成の複雑化やスループットの低下を抑制するため、検出部22の数を第1の数より少ない4つ(第2の数)にしている。そのため、インプリント処理を開始する前に、インプリント装置1の外部の計測装置において第1の数のマークを検出し、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域の形状を形状情報として求めておくことが好ましい。これにより、制御部6は、当該外部の計測装置から形状情報を取得し、パターン領域7aとショット領域12の形状差を高次の成分が含まれるように求めることができる。
In S101, the control unit 6 acquires information (hereinafter, shape information) indicating the shape of at least one of the
図3(a)は、パターン領域7aの形状とショット領域12の形状とを示す図である。図3(a)において実線30はショット領域12の形状を、破線31はパターン領域7aの形状をそれぞれ表している。そして、それらの形状はショット領域12に設けられた9個のマーク30aおよびパターン領域7aに設けられた9個のマーク31aによってそれぞれ得られる。図3(a)では、説明を簡単にするために、実線30で示すショット領域12の形状を理想形状(矩形形状)としているが、実際にはショット領域12にも高次の成分や低次の成分を含む変形が生じていることがある。つまり、図3(a)は、例えば、実線30をパターン領域7aとショット領域12との目標形状差、および破線31をパターン領域7aとショット領域12との実際の形状差と考えることもできる。
FIG. 3A shows the shape of the
ここで、第1実施形態では、形状情報としてのパターン領域7aの形状およびショット領域12の形状を、インプリント装置の外部の計測装置において求めたが、それに限られるものではない。例えば、インプリント装置1内において、4つの検出部22によるマークの位置の検出と基板ステージ4の移動とを繰り返すことによって第1の数のマークの位置を検出し、形状情報としてのパターン領域7aの形状およびショット領域12の形状を求めてもよい。
Here, in the first embodiment, the shape of the
S102では、制御部6は、S101で取得した形状情報に基づいて、パターン領域7aの形状およびショット領域12の形状が互いに近づくように、変形部(加圧部および加熱部)を駆動するための駆動量を決定する。即ち、制御部6は、パターン領域7aとショット領域12との形状差が目標形状差に近づくように、変形部の駆動量を決定する。決定した駆動量は、後の変形工程(S105)において用いられる。変形工程では、高次の成分を補正するため、基板11を加熱してショット領域12を変形する加熱部50と、モールド7に力を加えてパターン領域7aを変形する加圧部18とを併用することが好ましい。この場合、制御部6は、パターン領域7aとショット領域12との形状差が目標形状差に近づくように、加圧部18を駆動するための駆動量と、加熱部50を駆動するための駆動量とをそれぞれ決定しうる。ここで、パターン領域7aおよびショット領域12のいずれかの領域を変形させる場合では、制御部6は、加圧部18を駆動するための駆動量、または加熱部50を駆動するための駆動量を決定しうる。
In S102, the control unit 6 drives the deformation portion (the pressing portion and the heating portion) so that the shape of the
S103では、制御部6は、S102で決定した駆動量に従ってパターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域の変形を行うことによって、当該変形が行われた領域のマークが移動する量(マークの移動量)を推定する。当該移動量は、後の重ね合わせ工程(S107)において検出される複数のマークの各々について推定されることが好ましい。図3(b)は、S102で決定した駆動量に従って加圧部18および加熱部50を駆動し、パターン領域7aの形状とショット領域12の形状とを互いに近づけたときの、パターン領域7aの形状およびショット領域12の形状を示す図である。加圧部18によってモールド7に力を加えると、ポアソン比に起因する意図しない変形がパターン領域7aに生じうる。一方で、加熱部50によって基板11を加熱すると、等方的な変形がショット領域12に生じうる。そのため、加圧部18と加熱部50を併用すると、ポアソン比に起因するパターン領域7aの変形をショット領域12の等方的な変形によって相殺させることができ、パターン領域7aの形状とショット領域12の形状と互いに近づけることが容易となる。このように加圧部18と加熱部50とを併用する場合、パターン領域7aの形状とショット領域12の形状とを互いに近づける際、図3(b)に示すように、パターン領域7aの四隅およびショット領域12の四隅などにマークの位置ずれを生じさせる場合がある。
In S103, the control unit 6 deforms the area of at least one of the
この場合、後の重ね合わせ工程において、当該マークの位置ずれを考慮せずに、パターン領域7aのマークとショット領域12のマークとをXY方向で一致させてしまうと、パターン領域7aとショット領域12とを高精度に重ね合わせることが困難になりうる。そのため、重ね合わせ工程では、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせを行う際、当該マークの位置ずれを考慮することが好ましい。即ち、重ね合わせ工程では、S102で決定した駆動量に従ってパターン領域7aおよびショット領域12の変形を行った場合のパターン領域7aの四隅のマークの移動量およびショット領域12の四隅のマークの移動量を考慮することが好ましい。したがって、第1実施形態のインプリント装置1では、制御部6は、S102で決定した駆動量に基づいて、パターン領域7aの四隅のマークの移動量およびショット領域12の四隅のマークの移動量を求める。求めた移動量は、後の重ね合わせ工程(S107)において用いられうる。
In this case, if the mark of the
このような移動量は、例えば、加圧部18の駆動量とパターン領域7aの変形量との関係、および加熱部50の駆動量とショット領域の変形量との関係を示す情報(以下、変形量情報)に基づいて算出されうる。変形量情報は、データベースや関数などによって表される。そして、加圧部18の駆動量とパターン領域7aの変形量との関係は、例えば、シミュレーションやダミー基板を用いた実験などで、加圧部18を駆動させたときのモールド7の変形解析を行うことによって取得されうる。同様に、加熱部50の駆動量とショット領域12の変形量との関係は、例えば、シミュレーションやダミー基板を用いた実験などで、加熱部50を駆動させたときの基板11の熱変形解析を行うことによって取得されうる。ここで、ダミー基板は、インプリント処理を行わない基板であってもよいし、インプリント処理を行うべき複数の基板のうち、最初にインプリント処理が行われる基板(例えば、ロット先頭の基板)であってもよい。
Such a moving amount is, for example, information indicating the relationship between the driving amount of the
S104では、制御部6は、モールド保持部3を制御して、ショット領域上に供給されたインプリント材14とモールド7とを接触させる。S105では、制御部6は、S102で決定した駆動量に従って加圧部18や加熱部50を制御し、パターン領域7aの形状およびショット領域12の形状が互いに近づくように、パターン領域7aおよびショット領域12を変形させる(変形工程)。加熱部50によりショット領域12を変形させる場合、基板11が所望の温度分布を有するまで相応の時間を要する。そのため、インプリント材14とモールド7とを接触させ、モールド7に形成された凹凸パターンにインプリント材14を充填させる期間において、加熱部50によるショット領域12の変形を行うことが好ましい。また、S105では、高次の成分を補正するように加圧部18および加熱部50の両方を制御し、パターン領域7aおよびショット領域12の両方を変形させているが、それに限られるものではない。例えば、加圧部18および加熱部50の少なくとも一方を制御して、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域を変形させてもよい。
In S104, the control unit 6 controls the
S106では、制御部6は、パターン領域7aおよびショット領域12にそれぞれ設けられた第2の数のマークの位置を複数の検出部22に検出させる。上述したように、第1実施形態のインプリント装置1には、パターン領域7aの四隅およびショット領域12の四隅にそれぞれ配置されたマークの位置を同時に検出するように4つの検出部22が設けられている。制御部6は、4つの検出部22に、パターン領域7aおよびショット領域12にそれぞれ配置されたマークの位置を同時に検出させる。
In S106, the control unit 6 causes the plurality of
S107では、制御部6は、変形工程(S105)においてパターン領域7aおよびショット領域12の変形がなされた状態で、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせを行う(重ね合わせ工程)。重ね合わせ工程は、各検出部22による位置の検出結果とS103で推定したマークの移動量とに基づいて行われうる。例えば、重ね合わせ工程は、各検出部22によるマークの位置の検出結果を、S103において推定したマークの移動量で補正することによって得られたパターン領域7aのマークおよびショット領域12のマークのそれぞれの位置に基づいて行われうる。ここで、重ね合わせ工程は、各検出部22による検出結果の補正によって得られたマークの位置に基づいて行われることに限られるものではない。例えば、パターン領域7aとショット領域12との目標形状差をマークの移動量で補正することによって得られたパターン領域7aとショット領域12との形状差に基づいて行われてもよい。
In S107, the control section 6 superimposes the
重ね合わせ工程では、パターン領域7aおよびショット領域の相対位置の調整(例えば、並進シフト補正や回転補正)と、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくとも一方の変形(例えば、倍率補正や台形補正)が行われる。「調整」では、変形工程において変形が行われた領域の形状が、当該変形がなされた状態で維持されるように、パターン領域7aとショット領域12との並進シフト補正や回転補正が行われる。「調整」は、例えば、基板ステージ4のステージ駆動部20を制御することによって行われうる。また、「変形」では、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域を変形することにより、パターン領域7aとショット領域12との間における倍率補正や台形補正が行われる。
In the superposition step, adjustment of relative positions of the
ここで、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせについて説明する。図4は、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせを説明するための図である。上述したように、S101で決定した駆動量に従ったパターン領域7aおよびショット領域12の変形では、パターン領域7aの四隅のマークとショット領域12の四隅のマークとに位置ずれを生じさせる場合がある。図4(a)は、パターン領域7aの四隅のマークとショット領域12の四隅のマークとに位置ずれを生じさせている状態を示す図である。図4(a)において実線30はショット領域12の形状を、破線31はパターン領域7aの形状をそれぞれ表している。このとき、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせ精度が所望の精度であるとする。
Here, the superposition of the
この状態において、パターン領域7aの四隅およびショット領域12の四隅に設けられたマークの位置のみを各検出部22に検出させてしまうと、制御部6は、パターン領域7aの形状を、図4(a)の二点破線32で示すような線形形状として認識しうる。ここで、パターン領域7aの四隅のマークとショット領域12の四隅のマークとがXY方向において一致するように、パターン領域7aおよびショット領域12の少なくともいずれかの領域を変形させる場合を想定する。この場合、図4(b)に示すように、検出結果に基づいて認識したパターン領域7aの形状(二点破線32)とショット領域12の形状(実線30)とが重なり合う。しかしながら、実際のパターン領域7aの形状(破線31)とショット領域12の形状(実線30)とは重なり合わず、パターン領域7aとショット領域12と重ね合わせ精度が低下しうることとなる。したがって、重ね合わせ工程では、パターン領域7aの四隅のマークおよびショット領域12の四隅のマークが、S103で推定した移動量を考慮した位置にそれぞれ配置されるように、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせが行われる。移動量を考慮した位置とは、上述したように、各検出部22によるマークの位置の検出結果を、S103において推定した移動量で補正することによって得られたパターン領域7aのマークおよびショット領域12のマークのそれぞれの位置のことである。これにより、変形工程においてパターン領域7aおよびショット領域12の変形がなされた状態でのパターン領域7aとショット領域12との重ね合わせ精度が、重ね合わせ工程を行うことによって低下することを抑制することができる。
In this state, when each
上述したように、第1実施形態のインプリント装置1は、形状情報に基づいてパターン領域7aやショット領域12を変形させる変形工程の後、各検出部22による検出結果に基づいてパターン領域7aとショット領域12との重ね合わせを行う。そして、インプリント装置1は、変形工程において変形が行われた領域(パターン領域7aやショット領域12)におけるマークの移動量を考慮して、パターン領域7aとショット領域12との重ね合わせを行う。これにより、第1実施形態のインプリント装置1は、モールド上のパターン領域7aと基板上のショット領域12とを高精度に重ね合わせることができる。
As described above, after the deformation process of deforming the
<物品の製造方法の実施形態>
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された樹脂に上記のインプリント方法を用いてパターンを形成する工程(インプリント処理を基板に行う工程)と、かかる工程でパターンを形成された基板(インプリント処理を行われた基板)を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of manufacturing method of article>
The method of manufacturing an article according to the embodiment of the present invention is suitable, for example, for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a microstructure. In the method of manufacturing an article according to the present embodiment, the pattern is formed in the step of forming a pattern on the resin applied to the substrate using the above-described imprint method (the step of performing the imprinting process on the substrate); And processing the substrate (substrate subjected to the imprint process). Furthermore, such a manufacturing method includes other known steps (oxidation, film formation, deposition, doping, planarization, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). The method of manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of an article, as compared to the conventional method.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.
1:インプリント装置、3:モールド保持部、4:基板ステージ、7:モールド、7a:パターン領域、11:基板、12:ショット領域、18:加圧部、50:加熱部 1: Imprint apparatus, 3: Mold holding unit, 4: Substrate stage, 7: Mold, 7a: Pattern area, 11: Substrate, 12: Shot area, 18: Pressure section, 50: Heating section
Claims (14)
前記パターン領域および前記ショット領域の形状を示す情報に基づいて、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記パターン領域および前記ショット領域の少なくともいずれかの領域の変形を行う変形工程と、
前記変形工程において前記変形がなされた状態で前記パターン領域と前記ショット領域とを重ね合わせた場合に生じる、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの位置ずれを推定する推定工程と、
前記変形工程において前記変形がなされた状態で、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの相対位置の検出結果および前記推定工程で推定された前記位置ずれに基づいて、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの間に前記位置ずれが生じるように、前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
を含むことを特徴とするインプリント方法。 Using a mold having a pattern area on which a pattern is formed, a imprint method of forming a pattern of the imprint material on the shot region of the substrate,
The deformation of at least one of the pattern area and the shot area is performed so that the shape of the pattern area and the shape of the shot area approach each other based on the information indicating the shapes of the pattern area and the shot area. The deformation process to be performed,
Estimating the positional deviation between the mark of the pattern area and the mark of the shot area which occurs when the pattern area and the shot area are superimposed in the deformed state in the deformation step;
The mark of the pattern area based on the detection result of the relative position between the mark of the pattern area and the mark of the shot area in the state where the deformation is performed in the deformation step, and the positional deviation estimated in the estimation step. and the so that the positional deviation between the mark of the shot area occurs, the alignment step for aligning said pattern region and the shot area,
An imprint method comprising:
前記重ね合わせ工程では、前記パターン領域および前記ショット領域にそれぞれ設けられた前記複数のマークのうち前記第1の数より少ない第2の数のマークの位置の検出結果を用いて前記位置合わせを行う、ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載のインプリント方法。 The information is obtained by detecting the position of a first number of marks among a plurality of marks respectively provided in the pattern area and the shot area,
In the superimposing step, the positioning using the detection result of the position of the second number of marks smaller than the first number of the plurality of marks provided to each of the pattern area and the shot area The imprinting method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記位置合わせ工程では、前記パターン領域の四隅および前記ショット領域の四隅にそれぞれ配置されたマークの位置の検出結果を用いて前記位置合わせを行う、ことを特徴とする請求項6又は7に記載のインプリント方法。 The pattern area and the shot area each have a rectangular shape,
In the alignment step, according to claim 6 or 7 wherein the performing alignment, it is characterized by using a detection result of the position of marks arranged respectively at the four corners of the four corners and the shot area of the pattern region Imprint method.
前記パターン領域および前記ショット領域の少なくともいずれかの領域を変形させる変形部と、
制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記パターン領域および前記ショット領域の形状を示す情報に基づいて、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状とが互いに近づくように、前記パターン領域および前記ショット領域の少なくともいずれかの領域の変形を前記変形部に行わせ、
前記変形部によって前記変形がなされた状態で前記パターン領域と前記ショット領域とを重ね合わせた場合に生じる、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの位置ずれを推定し、
前記変形部によって前記変形がなされた状態で、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの相対位置の検出結果および推定した前記位置ずれに基づいて、前記パターン領域のマークと前記ショット領域のマークとの間に前記位置ずれが生じるように、前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを制御する、
ことを特徴とするインプリント装置。 Using a mold having a pattern area on which a pattern is formed, an imprint apparatus for forming a pattern of the imprint material on the shot region of the substrate,
A deformation unit that deforms at least one of the pattern area and the shot area;
A control unit,
Including
The control unit
The deformation of at least one of the pattern area and the shot area is performed so that the shape of the pattern area and the shape of the shot area approach each other based on the information indicating the shapes of the pattern area and the shot area. Let the deformation part do it,
The positional deviation between the mark of the pattern area and the mark of the shot area, which is generated when the pattern area and the shot area are superimposed in a state in which the deformation unit performs the deformation, is estimated;
In the state where the deformation is performed by the deformation unit, the mark of the pattern area and the shot area are determined based on the detection result of the relative position between the mark of the pattern area and the mark of the shot area and the estimated positional deviation . so that the positional deviation between the marks occurs, it controls the alignment between the pattern region and the shot area,
An imprint apparatus characterized in that
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。 Forming a pattern on a substrate using the imprint method according to any one of claims 1 to 12 ;
Processing the substrate having the pattern formed in the step;
A method of producing an article comprising:
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